TWI651637B - 直覺式觸控書寫系統 - Google Patents

Abstract

一種直覺式觸控書寫系統，現有電子白板需要透過點選功能鍵才能選擇或切換成所需顏色或線條粗細等功能，功能工具列的顯示也會佔用可供書寫的區域，因此本發明提供包含有主動式觸控筆、電子板擦與電容式觸控裝置的直覺式觸控書寫系統，利用輸出不同頻率的觸控訊號或電容變化區域的大小使電容式觸控裝置產生對應的顯示或擦除功能，主動式觸控筆外並標示所產生的筆跡顏色，或觸控筆為各種書寫工具外型且產生對應的筆觸效果，使用只要依既定印象使用方式操作即可，不需點選功能鍵就能直接書寫或擦除筆跡，而達成直覺式操作的目的。

Description

直覺式觸控書寫系統

本申請案為106年8月14日申請之第106127469號申請案的分割申請案。

一種直覺式觸控書寫系統，尤其是一種使用主動式觸控筆、電子板擦與電容式觸控裝置的直覺式觸控書寫系統。

現有的白板採用油墨進行書寫，使用前需預先準備適當的書寫工具(如油墨筆)，使用不方便，而且消耗油墨，書寫成本高且污染環境，隨著電子科技與網路通訊技術的進步，如今電子白板系統已經逐漸取代舊式的黑板或白板等設備，並且大量運用於課堂以及會議室等特殊場合。

電子白板一般具有觸控書寫功能，而使用者可以利用觸控筆等工具，於電子白板上進行書寫與繪圖，電子白板在實際操作時，電子白板的側邊會設置工具列或稱快捷功能列，工具列又分成顏色功能選擇工具列、線條功能粗細工具列、橡皮擦功能工具列、圖案選擇功能工具列等等，因此如果要更換筆跡的顏色，要先使顏色功能選擇工具列出現，再點選所需顏色，如果要擦除筆跡，又要透過選單選取橡皮擦功能工具列，再點選橡皮擦的圖標，也因此有些電子白板會把複數排工具列直接顯示於電子白板的其中兩側。

然而現在各家業者對於電子白板都是在電子白板上提供工具列給操作者自行選取所需功能，變成操作者要去了解如何使用電子白板，因此必須透過專人講解示範，或自行閱讀操作手冊，經過一段時間才能熟悉操作方式，即使熟悉操作方式，但是必須了解的是，如老師或簡報者，大部分會使用到的功能還是用不同顏色的筆在電子白板上做文字書寫或繪製簡單圖形，以及擦除筆跡，但是每次更換顏色就要透過先叫出正確工具列，再點選出所需顏色，而如果是把工具列配置於電子白板的兩側，使得操作者還要移動至另一側才能點取所需功能，造成操作其實並不方便，也因此雖然有電子白板這項科技產品，但其實並不普及，且即使已採用電子白板，但使用率並不高。

因此，本發明的主要目的提供一種直覺式觸控書寫系統，讓使用者不須從工具列中尋找所需的功能鍵，甚至不需開啟工具列，只要憑直覺或既定印象拿起所需顏色的主動式觸控筆，並書寫於電容式觸控裝置上，就出現對應顏色的筆跡，此外本發明的電子板擦做成板擦狀，操作者憑直覺使用或照既定印象的板擦使用方式就能將筆跡予以抹除，使用者能根據過往經驗及印象去使用本發明的主動式觸控筆與電子板擦，不需有專人教導及閱讀操作手冊就能馬上使用。

為達上述目的，本發明的具體技術手段包含複數主動式觸控筆，該等主動式觸控筆之筆尖可導電，該等主動式觸控筆內分別設置一筆跡訊號產生晶片但其中一主動式觸控筆內未設置該筆跡訊號產生晶片，未設有該筆跡訊號產生晶片的主動式觸控筆係以內建電源與筆尖直接電性連接，而每一設有該筆跡訊號產生晶片的主動式觸控筆則是在內建電源與筆尖之間電性連接該筆跡訊號產生晶片，不同的筆跡訊號產生晶片係以不同的輸出頻率產生筆跡觸控訊號並傳送至筆尖。

一電子板擦，為一塊狀體概呈板擦狀，該塊狀體係供使用者握持，該塊狀體內係設置一內建電源與一筆跡抹除訊號產生器，該塊狀體的底面可導電，該內建電源、該筆跡抹除訊號產生器與該塊狀體的底面構成電性連接，該筆跡抹除訊號產生器係以一特定頻率產生一筆跡抹除觸控訊號並傳送至給該塊狀體的底面，該特定頻率不同於該等筆跡觸控訊號的輸出頻率。

一電容式觸控裝置，當該等主動式觸控筆的筆尖觸碰該電容式觸控裝置的一觸控面板時，該電容式觸控裝置根據不同的筆跡觸控訊號而產生不同的筆跡顯示功能，其中不同的筆跡顯示功能係至少為所顯示筆跡顏色不同且不同於該電容式觸控裝置的顯示底色， 當該塊狀體的底面觸碰該觸控面板時，該電容式觸控裝置根據該筆跡抹除觸控訊號而產生一筆跡消除功能。

本發明的一實施例中，以不具該筆跡抹除訊號產生器的另一電子板擦取代具有筆跡抹除訊號產生器的電子板擦，另一電子板擦的結構與電子板擦相同，差異僅在於另一電子板擦的內建電源與其可導電的底面直接構成電性連接，使另一電子板擦的底面整面皆帶電或部份帶電，只要帶電部分的面積實質大於主動式觸控筆的筆尖即可，當另一電子板擦的底面觸碰該觸控面板時，電容式觸控裝置經由判別該觸控面板的電容發生變化區域大小而產生筆跡消除功能。

本發明的一實施例中，該等主動式觸控筆皆未設置筆跡訊號產生晶片，該等主動式觸控筆的筆尖大小係不相同且與電子板擦的底面也不同，電容式觸控裝置根據電容發生變化區域的大小而產生不同的筆跡顯示功能，因此，筆跡顯示功能也能根據筆尖大小而呈現對應的粗細及所預定筆跡顏色，或者透過適當設定使其呈現相同粗細的筆跡，視實際需求而定。

以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

圖1為本發明主動式觸控筆、電子板擦與電容式觸控裝置的示意圖，如圖1所示，本發明的直覺式觸控書寫系統100包含複數主動式觸控筆11、一電子板擦30與一電容式觸控裝置50。

該等主動式觸控筆11之筆尖皆可導電，該等主動式觸控筆11內分別設置一筆跡訊號產生晶片13，但一主動式觸控筆11內可不設置筆跡訊號產生晶片，未設有筆跡訊號產生晶片的主動式觸控筆係以本身的內建電源與筆尖直接電性連接（參見圖2）。

設有筆跡訊號產生晶片的13該等主動式觸控11筆係在各自的內建電源15與可導電的筆尖之間電性連接筆跡訊號產生晶片13，不同的筆跡訊號產生晶片係以不同的輸出頻率產生筆跡觸控訊號並傳送至筆尖，因此該等筆跡觸控訊號在同一周期中的產生次數不同且具有一定區隔。

一電子板擦30為一塊狀體概呈板擦狀，該塊狀體係供使用者握持，該塊狀體內係設置一內建電源31與一筆跡抹除訊號產生器33，該塊狀體的底面的全部或部分為可導電，該內建電源31、該筆跡抹除訊號產生器33與該塊狀體的底面構成電性連接，該筆跡抹除訊號產生器33係電性連接於該內建電源31與塊狀體的底面之間，該筆跡抹除訊號產生器33係以一特定頻率產生一筆跡抹除觸控訊號並傳送至給該塊狀體的底面，該特定頻率不同於該等筆跡觸控訊號的輸出頻率。

當該等主動式觸控筆11的筆尖觸碰該電容式觸控裝置50的一觸控面板（圖未示）時，該電容式觸控裝置50根據不同的筆跡觸控訊號而產生不同的筆跡顯示功能，其中不同的筆跡顯示功能係至少為所顯示筆跡顏色不同且不同於該電容式觸控裝置50的顯示底色；而當該塊狀體的底面觸碰觸控面板時，該電容式觸控裝置根據該筆跡抹除觸控訊號而產生一筆跡消除功能。

由於傳統的白板筆通常會備有藍、黑、紅這三種顏色，因此主動式觸控筆11的較佳使用數量應為三個以上，以符合本發明的直覺式書寫輸入方式的目的。

參閱圖2，圖2為本發明第一實施例的系統方塊圖，參閱圖2，具體作法為，提供一第一主動式觸控筆11A、一第二主動式觸控筆11B與一第三主動式觸控筆11C，該第一主動式觸控筆11A、該第二主動式觸控筆11B與該第三主動式觸控筆11C之筆尖可導電且內部各設置有一第一電源21、一第二電源22與一第三電源23。

該第一主動式觸控筆11A內部設置有一第一筆跡訊號產生晶片13A，該第一筆跡訊號產生晶片13A係電性連接於第一電源21及第一主動式觸控筆11A的筆尖之間，第一主動式觸控筆11A內的第一筆跡訊號產生晶片13A係以第一輸出頻率產生第一筆跡觸控訊號S1至筆尖，第一主動式觸控筆11A的外殼上並標示有第一顏色。

第二主動式觸控筆11B內部設置有第二筆跡訊號產生晶片13B，第二筆跡訊號產生晶片13B係電性連接於第二電源22及第二主動式觸控筆11B的筆尖之間，第二主動式觸控筆11B內的第二筆跡訊號產生晶片13B係以第二輸出頻率產生第二筆跡觸控訊號S2至筆尖，第二輸出頻率係不同於第一輸出頻率，第二主動式觸控筆11B的外殼並標示有第二顏色，該第二顏色係相異於第一顏色。

第三主動式觸控筆11C之筆尖直接連接於第三電源23，即不連接筆跡訊號產生晶片，因此第三主動式觸控筆11C在通電期間中恆產生第三筆跡觸控訊號S3至導電點，該第三主動式觸控筆11C的外殼並標示有一第三顏色，該第三顏色係相異於該第一顏色與該第二顏色。

由於第三主動式觸控筆11C的電源直接電性連接到筆尖，因此筆尖不間斷地一直帶電，與透過筆跡訊號產生晶片使電壓呈間隔性輸出有所不同，故有無筆跡訊號產生晶片會有不間斷輸出電壓與間隔性輸出電壓的差別，；再透過對不同的筆跡訊號產生晶片預先做適當設定而使得彼此的電壓的輸出頻率有一定區隔，因此第一輸出頻率與第二輸出頻率各自為唯一且特定的頻率。

電子板擦30內的筆跡抹除訊號產生器33則以不同於第一輸出頻率與第二輸出頻率的特定頻率產生筆跡抹除觸控訊號S4，為方便說明，在此筆跡抹除觸控訊號S4的特定輸出頻率係定義為第三輸出頻率。

以上的第一輸出頻率、第二輸出頻率與第三輸出頻率彼此皆相異於彼此，而第三主動式觸控筆是一直輸出電壓，可視為無頻率變化，因此電容式觸控裝置能透過判別筆跡觸控訊號的輸出頻率而產生相對應的筆跡顯示功能，也就是能根據不同的輸出頻率而決定並產生多種不同的功能，比如產生不同顏色的筆跡，比如當第一主動式觸控筆11A的外部上標示的第一顏色是藍色，則預先透過資料庫設定當電容式觸控裝置50接收的是第一輸出頻率時，則電容式觸控裝置上顯示藍色筆跡；因此透過上述資料庫設定或電路設計，當第二主動式觸控筆11B的外殼顯示的第二顏色是黑色，則電容式觸控裝置就顯示黑色筆跡，同樣的，當第三主動式觸控筆11C的外殼顯示的第三顏色是紅色，則電容式觸控裝置顯示紅色筆跡，也就是主動式觸控筆11A~11C的外部表面上各分別標示對應所顯示筆跡的顏色，且當電容式觸控裝置50的顯示底色為白色，主動式觸控筆11A~11C的外部表面係標示由藍色、黑色及紅色構成之群組之至少兩種或兩種以上。

當電容式觸控裝置接收的是第三輸出頻率，則產生筆跡消除的功能。

本發明的主要特點在於，使用者不須從工具列中尋找所需的功能鍵，甚至不需開啟工具列，只要憑直覺拿起所需顏色的主動式觸控筆，並書寫於電容式觸控裝置上，就出現對應顏色的筆跡，此外本發明的電子板擦做成板擦狀，操作者憑直覺此用或照既定印象的板擦使用方式就能將筆跡予以抹除。

因此本發明與習知技術相比，除非使用者需要插入圖案或使用複製貼上等功能，在大部分時間使用者不用透過點選所需畫筆顏色，就能如其所願顯示筆跡及筆跡顏色，也不用切換觸控筆的功能選擇開關或其他多餘的操作來產生所欲的顯示功能，因此對業者來說，不需花很長時間教育訓練使用者，使用者也能立即熟悉操作方式，因為只要依照傳統方式或既定印象使用白板筆及板擦即可，此外，也不用電容式觸控裝置上設置關於多種畫筆顏色的功能鍵及橡皮擦功能的功能鍵，有助於增加電容式觸控裝置的可書寫面積，使顯示效果更為簡潔俐落。

參閱圖3，圖3為本發明第二實施例的系統方塊圖，參閱圖3，以不具該筆跡抹除訊號產生器的另一電子板擦40取代具有筆跡抹除訊號產生器的電子板擦30，另一電子板擦40的結構與電子板擦30相同，差異僅在於另一電子板擦40的內建電源41與其可導電的底面直接構成電性連接，使另一電子板擦40的底面整面皆帶電或部份帶電，只要帶電部分的面積實質大於主動式觸控筆的筆尖即可，當另一電子板擦40的底面觸碰該觸控面板時，電容式觸控裝置50經由判別該觸控面板的電容發生變化區域大小而產生筆跡消除功能。

此外，當該另一電子板擦的底面（電子板擦/另一電子板擦）觸碰該觸控面板時，電容式觸控裝置除了收到筆跡抹除觸控訊號S4（為無頻率輸出輸出）外，該電容式觸控裝置更計算出該觸控面板的電容發生變化區域的面積，且該電容式觸控裝置更以該觸控面板的電容發生變化區域的面積產生該筆跡消除功能，因此該電容式觸控裝置顯示的可擦除範圍變成跟塊狀體底面積相同，藉以達成如傳統板擦來擦除白板上的筆跡效果的目的。

由於電子板擦的底面的面積明顯大於主動式觸控筆的筆尖的面積，因此觸控面板因而發生電容變化的區域會有點狀或面狀的差別，也就是以電容變化區域而言，電子板擦會大於主動式觸控筆，因此本發明亦提供一種透過感測觸控面板的電容變化區域大小而產生筆跡消除功能，比如電容變化區域為大面積，比如非點狀、面型或符合一預定面積就產生筆跡消除功能，且以電子板擦的面積為擦除範圍，因此使用者操作電子板擦去消除筆跡時，就如同使用傳統板擦來擦除白板上的筆跡一樣。

較佳的本發明的主動觸控筆的外型輪廓為白板筆，或者為麥克筆、鉛筆、粉筆、鋼筆或原子筆等常見書寫工具的外型輪廓；該電容式觸控裝置更依據不同輸出頻率的筆跡觸控訊號而產生對應白板筆、麥克筆、鉛筆、粉筆、鋼筆或原子筆的筆觸效果及筆跡線條寬度，因此第一主動觸控筆如外型為粉筆，則除了顯示筆跡與筆跡的顏色，更顯示粉筆的特有筆觸效果與顯示適當的線條寬度。

參閱圖4，圖4為本發明第三實施例的系統方塊圖，參閱圖4，原本未設置筆跡訊號產生晶片的該主動式觸控筆11C也可設置一第三筆跡訊號產生晶片13C，該等筆跡訊號產生晶片13A~13C仍各自以不同的輸出頻率產生筆跡觸控訊號S1~S3並傳送至筆尖。

參閱圖5，圖5為本發明第四實施例的系統方塊圖，參閱圖5，該等主動式觸控筆11A~11C皆未設置筆跡訊號產生晶片，該等主動式觸控筆的筆尖大小11A~11C係不相同且與電子板擦30、40的底面也不同，電容式觸控裝置50根據電容發生變化區域的大小而產生不同的筆跡顯示功能，筆跡顯示的方式與設定，如前文所述，在此不再贅述，因此，筆跡顯示也能根據筆尖大小而呈現對應的粗細，或者透過適當設定使其呈現相同粗細的筆跡、顯示適當的線條寬度，甚至同時顯示適當筆跡顏色及特有筆觸效果，視實際需求而定。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

100‧‧‧直覺式觸控書寫系統

11‧‧‧主動式觸控筆

13‧‧‧筆跡訊號產生晶片

30‧‧‧電子板擦

33‧‧‧筆跡抹除訊號產生器

40‧‧‧另一電子板擦

50‧‧‧電容式觸控裝置

15、31、41‧‧‧內建電源

21‧‧‧第一電源

22‧‧‧第二電源

23‧‧‧第三電源

11A‧‧‧第一主動式觸控筆

11B‧‧‧第二主動式觸控筆

11C‧‧‧第三主動式觸控筆

13A‧‧‧第一筆跡訊號產生晶片

13B‧‧‧第二筆跡訊號產生晶片

13C‧‧‧第三筆跡訊號產生晶片

S1‧‧‧第一筆跡觸控訊號

S2‧‧‧第二筆跡觸控訊號

S3‧‧‧第三筆跡觸控訊號

S4‧‧‧筆跡抹除觸控訊號

圖1為本發明主動式觸控筆、電子板擦與電容式觸控裝置的示意圖； 圖2為本發明第一實施例的系統方塊圖。 圖3為本發明第二實施例的系統方塊圖。 圖4為本發明第三實施例的系統方塊圖。 圖5為本發明第四實施例的系統方塊圖。

Claims (9)

1. 一種直覺式觸控書寫系統，包含：複數主動式觸控筆，該等主動式觸控筆之筆尖可導電，該等主動式觸控筆內分別設置一筆跡訊號產生晶片但其中一主動式觸控筆內未設置該筆跡訊號產生晶片，未設有該筆跡訊號產生晶片的主動式觸控筆係以內建電源與筆尖直接電性連接，而每一設有該筆跡訊號產生晶片的主動式觸控筆則是在內建電源與筆尖之間電性連接該筆跡訊號產生晶片，不同的筆跡訊號產生晶片係以不同的輸出頻率產生筆跡觸控訊號並傳送至筆尖；一電子板擦，為一塊狀體概呈板擦狀，該塊狀體係供使用者握持，該塊狀體內係設置一內建電源，該塊狀體的底面可導電，該內建電源與該塊狀體的底面構成電性連接及一電容式觸控裝置，當該等主動式觸控筆的筆尖觸碰該電容式觸控裝置的一觸控面板時，該電容式觸控裝置根據不同的筆跡觸控訊號而產生不同的筆跡顯示功能，其中不同的筆跡顯示功能係至少為所顯示筆跡顏色不同且不同於該電容式觸控裝置的顯示底色，當該電子板擦的底面觸碰該觸控面板時，該電容式觸控裝置經由判別該觸控面板的電容發生變化區域大小而產生筆跡消除功能。
2. 如請求項1所述之直覺式觸控書寫系統，其中該等主動式觸控筆的外部表面上各分別標示對應所顯示筆跡的顏色但不同於該電容式觸控裝置的顯示底色。
3. 如請求項2所述之直覺式觸控書寫系統，其中當於該電容式觸控裝 置的顯示底色為白色，該等主動式觸控筆的外部表面係標示由藍色、黑色及紅色構成之群組之至少兩種。
4. 如請求項1所述之直覺式觸控書寫系統，其中，當該塊狀體的底面觸碰該觸控面板時，該電容式觸控裝置更計算出該觸控面板的電容發生變化區域的面積，且該電容式觸控裝置以該觸控面板的電容發生變化區域作為筆跡消除面積。
5. 如請求項1所所述之直覺式觸控書寫系統，其中，該等主動式觸控筆的外型為白板筆、麥克筆、鉛筆、粉筆、鋼筆或原子筆，該電容式觸控裝置更依據不同輸出頻率的筆跡觸控訊號而產生對應白板筆、麥克筆、鉛筆、粉筆、鋼筆或原子筆的筆觸效果及筆跡線條寬度。
6. 一種直覺式觸控書寫系統，包含：複數主動式觸控筆，該等主動式觸控筆之筆尖可導電，其中該等主動式觸控筆的筆尖大小係不相同；一電子板擦，為一塊狀體概呈板擦狀，該塊狀體係供使用者握持，該塊狀體內係設置一內建電源，該塊狀體的底面可導電，該內建電源與該塊狀體的底面構成電性連接，該電子板擦的底面係不同於該等主動式觸控筆的筆尖大小；以及一電容式觸控裝置，當該等主動式觸控筆的筆尖觸碰該電容式觸控裝置的一觸控面板時，該電容式觸控裝置根據該等主動式觸控筆的筆尖大小而產生不同的筆跡顯示功能，其中不同的筆跡顯示功能係至少為所顯示筆跡顏色不同且不同於該電容式觸控裝置的顯示底色，當該電子板擦的底面觸碰該觸控面板時，該電容式觸控裝置經由判別該觸控面板的電容發生變化區域大小而產 生筆跡消除功能。
7. 如請求項7所述之直覺式觸控書寫系統，其中該等主動式觸控筆的外部表面上各分別標示對應所顯示筆跡的顏色但不同於該電容式觸控裝置的顯示底色。
8. 如請求項7所述之直覺式觸控書寫系統，其中當於該電容式觸控裝置的顯示底色為白色，該等主動式觸控筆的外部表面係標示由藍色、黑色及紅色構成之群組之至少兩種。
9. 如請求項7所述之直覺式觸控書寫系統，其中，當該塊狀體的底面觸碰該觸控面板時，該電容式觸控裝置更計算出該觸控面板的電容發生變化區域的面積，且該電容式觸控裝置以該觸控面板的電容發生變化區域作為筆跡消除面積。